เพลากลมตันรับแรงบิด T หาความเค้นเฉือนสูงสุด τmax ในเพลา
ใบงาน การบิดของเพลา พร้อมเฉลย
1.ง่าย
T = 250 N·md = 60 mm
τmax = MPa
2.ง่าย
เพลากลมตันเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm ทำจากวัสดุที่มีความเค้นเฉือนที่ยอมให้ 60 MPa จงหาแรงบิดมากที่สุด Tmax ที่เพลารับได้
d = 20 mmτallow = 60 MPa
Tmax = N·m
3.ปานกลาง
เพลาตันเหล็กกล้าถูกยึดติดกับผนังและถูกบิดด้วยแรงบิด T ที่ปลายอิสระ หามุมบิด φ ของปลายอิสระ ในหน่วยองศา
T = 200 N·md = 20 mmL = 0.5 mG = 80 GPa
φ = °
4.ปานกลาง
เพลา อะลูมิเนียม ตัน ยาว 0.5 m รับแรงบิด 100 N·m มุมบิดระหว่างปลายทั้งสองต้องไม่เกิน 1.5° จงหาเส้นผ่านศูนย์กลางที่น้อยที่สุด d ที่ตรงตามขีดจำกัดนี้
T = 100 N·mL = 0.5 mG = 26 GPaφallow = 1.5°
d = mm
5.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 15 kW ที่ 300 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 15 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
6.ยาก
เพลาตันต้องส่งกำลัง 100 kW ที่ 300 rpm โดยความเค้นเฉือนต้องไม่เกิน 40 MPa หาเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กที่สุด d ที่ใช้ได้
P = 100 kWN = 300 rpmτallow = 40 MPa
d = mm
เฉลย
- 1. τmax = 5.895 MPa
- 2. Tmax = 94.25 N·m
- 3. φ = 4.559 °
- 4. d = 29.41 mm
- 5. d = 39.32 mm
- 6. d = 74 mm
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com